中国科大成功研制按需式读取的可集成固态量子存储器

固态量子存储器可有效减少信道损耗、拓展量子网络工作距离，是构建大尺度量子网络的关键核心器件。近日，中国科学技术大学李传锋、周宗权研究组在国际上首次成功研制出按需式读取的可集成固态量子存储器，研究成果发表于《物理评论快报》。

为实现量子网络中的同步操作等功能，需要将光子写入量子存储器之后，再按需决定读出时间。但当前可集成固态量子存储器采用的多为简单原子频率梳方案，在光子写入之前，读出时间已被预设固化，无法满足按需读取的技术需求。研究人员通过电场调制改进了量子存储方案，首先采用激光直写技术在稀土掺杂晶体表面制备面上光波导，随后在其两侧引入电脉冲产生斯塔克效应，从而实时操控稀土离子的演化，最终控制存储器的读出时间，成功实现了按需式读取。在实验中，光波导插入损耗在1 分贝以下，存储保真度达到99.3%±0.2%，这是目前可集成固态量子存储器的最优水平，表明其具有极高可靠性。该成果对未来实现大容量量子存储和构建量子网络均具有重要意义。